Circuitos en serie y en paralelo: compara corriente y voltaje
- Objetivo
- Medir el voltaje en cada bombilla y la corriente en cada parte de un circuito en serie y de uno en paralelo, y descubrir cómo se reparten el voltaje y la corriente en cada caso.
- Nivel
- Secundaria y bachillerato
- Tiempo
- 45 minutos
- Temas
- Circuitos en serie, circuitos en paralelo, corriente, voltaje, resistencia
Pasos
- Observa los dos circuitos: una batería de 6 V, un interruptor y dos bombillas en serie, y una batería de 3 V, un interruptor y dos bombillas en paralelo.
- Pulsa «Abrir en el laboratorio». Los dos interruptores ya están cerrados, así que las cuatro bombillas se encienden; compara su brillo.
- El circuito no tiene medidores, así que añade un multímetro digital. Pon el selector en voltaje de CC, escala de 20 V, y coloca las puntas sobre cada bombilla y cada batería por turnos. Anota todas las lecturas.
- Para ver las corrientes, haz clic en un cable y marca «Mostrar Amperio» en su panel de propiedades. Revisa el cable junto a la batería de 6 V, los cables a ambos lados de las bombillas en serie, el cable de cada bombilla en paralelo y el cable junto a la batería de 3 V.
- Si prefieres medir la corriente con el multímetro, conéctalo en serie y usa la escala de 10 A: en este circuito las corrientes son de varios amperios.
- Antes de cambiar nada, predice qué le pasará a la otra bombilla si quitas una de cada circuito. Después quita una bombilla de cada circuito y comprueba tu predicción.
Tabla de datos
| Circuito | Punto de medida | Voltaje (V) | Corriente (A) | Brillo |
|---|---|---|---|---|
Preguntas
- En el circuito en serie, ¿cómo es la corriente en distintos puntos del circuito?
- En el circuito en serie, ¿qué voltaje hay en cada bombilla y cuánto suman entre las dos?
- En el circuito en paralelo, ¿qué voltaje hay en cada bombilla y qué corriente pasa por cada rama? ¿Cómo se compara la corriente de la batería con la de las ramas?
- Con V = I × R y tus lecturas, calcula la resistencia de una bombilla y luego la resistencia total de cada circuito.
- Las bombillas en serie funcionan con 6 V y las de en paralelo solo con 3 V, pero las cuatro brillan casi igual. ¿Por qué?
- ¿Qué pasó al quitar una bombilla de cada circuito? Explícalo.
Para docentes
Clave de respuestas
- Es la misma en todos los puntos: unos 3.31 A. Un circuito en serie tiene un solo camino, así que la misma corriente pasa por todas sus partes.
- Unos 2.98 V en cada bombilla; entre las dos, 5.96 V, casi los 6 V de la batería. Los 0.03 V que faltan se pierden dentro de la batería (resistencia interna de 0.01 Ω × 3.31 A ≈ 0.03 V).
- Cada bombilla tiene unos 2.93 V y la atraviesan unos 3.26 A. La batería entrega unos 6.52 A, la suma de las dos corrientes de rama (3.26 A + 3.26 A).
- Una bombilla: R = V ÷ I = 2.98 V ÷ 3.31 A ≈ 0.90 Ω (con 2.93 V ÷ 3.26 A sale lo mismo). En serie: 0.9 Ω + 0.9 Ω = 1.8 Ω, y con los 0.01 Ω de la batería, I = 6 V ÷ 1.81 Ω ≈ 3.31 A. En paralelo: 0.9 Ω ÷ 2 = 0.45 Ω, así que I = 3 V ÷ 0.46 Ω ≈ 6.52 A.
- Cada bombilla recibe unos 3 V en los dos casos: las de en serie se reparten 6 V, y cada una de las de en paralelo tiene los 3 V completos. Por eso la potencia de cada bombilla es casi la misma: unos 2.98 V × 3.31 A ≈ 9.9 W en serie y 2.93 V × 3.26 A ≈ 9.6 W en paralelo.
- En serie, la otra bombilla se apagó: al quitar una se corta el único camino y deja de circular corriente. En paralelo, la otra siguió encendida con casi el mismo brillo, porque su rama sigue conectada a la batería; la corriente de la batería baja a unos 3.3 A (3 V ÷ 0.91 Ω).
Preguntas frecuentes
¿Pueden hacer la práctica desde casa?
Sí. El laboratorio funciona en el navegador, y cualquiera puede abrir este circuito público, ejecutarlo y modificarlo sin iniciar sesión. La copia de esta página se pausa a los dos minutos; con «Abrir en el laboratorio» sigue funcionando.
¿Necesitan cuenta mis alumnos?
No para ejecutar el circuito y tomar medidas. Necesitan una cuenta gratuita para guardar su propia copia y, para entregar el trabajo como tarea, se unen a tu clase con el enlace de la clase.
¿Por qué las corrientes son tan grandes?
Las bombillas de este circuito tienen una resistencia de solo 0.9 Ω, así que unos pocos voltios hacen circular varios amperios. Es un buen momento para hablar de las escalas del multímetro: estas corrientes necesitan la escala de 10 A.
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